Проект лінії виробництва вінілацетату - Дипломная работа

4.1.3 Визначення мінімального флегмового числа 4.1.4 Визначення оптимального флегмового числа 4.1.5 Середні масові витрати (навантаження, кг/с) по рідині для верхньої і нижньої частин колони Середні масові потоки пари у верхній Gв (кг/с) і нижній Gн (кг/с) частинах колони 4.2.1 Розрахунок та вибір основних штуцерів колониЧерез суміш при температурі 60-100°С при перемішуванні пропускається ацетилен. Протягом 5-6 годин поглинається 142 частин ацетилену, після чого до реакційної суміші додається 50 частин безводного оцетокислого натрію (для нейтралізації сірчаної кислоти), надлишок ацетилену відділяється і суміш піддається діленню у вакуумі за допомогою вакуум-насосу (1) (ВН). У приймачах (12-14) (П1-3) відбираються фракції, що відповідають вінілацетату, оцтовій кислоті й етилідендіацетату. Ацетилен при температурі 90°С, насичений оцтовою кислотою, нагрівався послідовно в підігрівнику (2) (ПВ) до 120-140° С, у теплообмінника (3) (ТБ) до 165-190° і, нарешті, в електричному обігрівачі (4) (ОБ) до 170-220° С. Ацетальдегід й ацетилен відганяються, і залишок, що складається з 40% вінілацетату, 0,6 % ацетальдегіду й 59,2% оцтової кислоти, переганяється послідовно в трьох колонах Рашига.При проектуванні виробництва вінілацетату великої потужності необхідно мати на увазі, що такі побічні продукти, як ацетальдегід, ацетон і кротоновий альдегід є найважливішими продуктами хімічної технології та їх виділення в якості цільових має практичне значення. Застосована при виробництві вінілацетату оцтова кислота (СНЗСООН) є прозорою, безбарвною рідиною, що має різкий запах та небезпечну наривну дію. Більш ніж 65 % світового виробництва оцтової кислоти іде на виготовлення полімерів , похідних целюлози та вінілацетату. Солі оцтової кислоти - ацетати алюмінію, хрому, феруму - застосовують як протраву при фарбуванні тканин. Оцтова кислота має широке застосування і як розчинник.Одним з найбільш поширених методів розділення рідких однорідних сумішей, які складаються з двох чи більше чисел компонентів, є перегонка (дистиляція і ректифікація). Ректифікація - масообмінний процес розділу однорідної суміші летючих компонентів, який здійснюється шляхом протиточної багаторазової взаємодії парів, які утворюються при перегонці з рідиною, яка утворюється при конденсації цих парів. Перегонка рідин (дистиляція і ректифікація) є найбільш поширеним методом розділення гомогенних сумішей і застосовується дуже давно. При ректифікації вихідна суміш ділиться на дві частини: дистилят - суміш, збагачена низькокиплячим компонентом і кубовий залишок - суміш, збагачена висококиплячим компонентом. Процес ректифікації здійснюється в ректифікаційній установці, основним апаратом якої є ректифікаційна колона, в якій пари рідини, що переганяється, піднімаються знизу, а назустріч їй стікає рідина, яка подається у вигляді флегми у верхню частину апарату.Але по мірі збільшення діаметру вартість насадкових колон зростає значно швидше. Вважається, що вартість насадкових колон зростає пропорційно квадрату діаметра, а ковпачкової - діаметр в певній степені. Багатий досвід промислової експлуатації насадкових колон показав доцільність їх використання при діаметрах не більших 0,8 м. При дальшому збільшенні діаметру насадкової колони погіршується рівномірне розприділення флегми по насадці, утворюються канали, по яких, переважно, проходить флегма і ефективність колони різко знижується. В насадкових колонах використовуються насадки різних типів: кільця Рашига, хаотично розташовані (навалом); кільця з перегородками, правильно впорядковані; кільця Паля; насадка "Сіренакс”; сідла Берля; хордова насадка.Тарільчаті, колони виконують у вигляді вертикальних циліндрів, усередині яких одна під інший розміщено певне число го - різонтального перегородок - тарілок, що забезпечують можливість зустрічного течії і контакту рідини і пара * (газу). В якості зливної перегородки в колонах використовують зливні трубки або спеціальні пороги, висота виступу яких над тарілкою визначає висоту рівня рідини на ній. У тарілчастих сітчастих колонах пар (газ) проходить через отвір в тарілках знизу верх, утримуючи статичним напором рідину на них. Для нормальної роботи колони із сітчастими тарілками необхідно, щоб пар мав достатній тиск, необхідне для подолання гідростатичного опору рідини на тарілці. Якщо колона не харчується флегмою, то пар, що піднімається знизу, за відсутності тепловтрат у навколишнє середовище не може конденсуватися, тобто на тарілках або насадці, що не буде рідини і багаторазовий тепло і масообмін між рідиною і парою, що є основою для процесу ректифікації, виявиться неможливим.В даній дипломній роботі спроектовано лінію виробництва вінілацетату. Розраховано обладнання вузла ректифікації оцтова кислота - вода продуктивністю 5 т/год.

Зміст

1. Технології виробництва вінілацетату

1.1 Огляд методів виробництва вінілацетату

1.2 Побічні продукти синтезу вінілацетату та методи їх використання

1.3 Обґрунтування та доцільність обраного методу ректифікації суміші оцтова кислота - вода у виробництві вінілацетату

2. Вибір та опис технологічного вузла ректифікації

В даній дипломній роботі спроектовано лінію виробництва вінілацетату. Розраховано обладнання вузла ректифікації оцтова кислота - вода продуктивністю 5 т/год.

Отримані наступні дані: Діаметр колони - 800 мм;

Висота колони - 14,85 м;

Витрата дистиляту - 180 кг/год;

Витрата кубового залишку - 1332 кг/год;

Витрата флегми на зрошення - 972 кг/год;

Витрата граючої пари: а) в кубі-випарнику - 1404 кг/год;

б) в підігрівачі вихідної суміші - 169,2 кг/год;

Всього: 1,57 т/год;

Витрата охолоджуючої води: а) в дефлегматорі - 28,8 м3/год;

б) в водяному холодильнику дистиляту - 0,72 м3/год;

в) в водяному холодильнику кубового залишку - 3,6 м3/год;

Всього: 33,12 м3/год;

Швидкість пари в колоні - 1,1 м/с;

Кількість тарілок: Всього - 52, з них верхніх - 31, нижніх - 21;

Вихідну суміш а колону подає відцентровий насос марки Х2/25,забезпечений електродвигуном типу АОЛ-12-2;

Повний гідравлічний опір колони - 33,33 к/Па;

Питоме навантаження опори на фундамент - 0,04 МПА.

Размещено на